[实用新型]一种烟气热泵热水器

说明书

技术领域

本实用新型涉及热泵热水器技术领域，具体来说时一种烟气热泵热水器。

背景技术

为减少锅炉烟气对城市大气的污染，许多城市限制燃煤锅炉，大力发展以清洁的天然气为燃料的燃气锅炉。目前燃气热水锅炉的排烟温度在100℃以上(蒸汽锅炉在140℃以上)，特别是北方的取暖季节，有大量的热能被排放入空气，不但浪费了能源，也排出了大量的CO₂，NO等有害气体，加剧了大气污染。现有的成熟技术采用气-水换热器将余热回收后，其排烟温度仍在80℃左右。空气源热泵热水器是当前节能、环保、能效比高的热水器，技术上基本成熟，已在我国的南方地区迅速推广使用。但是，在北方由于冬季低温使热水器的蒸发器结霜和热水器的能效比降低的问题制约了该项技术在北方地区的普及和发展。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种烟气热泵热水器，可以利用锅炉排烟气余热，又使热泵的工作环境得到改善，使空气源热泵在寒冷地区的应用不再受结霜和低效的问题的制约，有效降低热水的加热成本。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现。

一种烟气热泵热水器，包括空气源热泵热水器本体和蒸发器，其特征在于：所述烟气热泵热水器还包括气-水换热器、混合降温器、水-水换热器和水箱，气-水换热器与燃气锅炉的烟气通道之间连接有第一烟气管道，气-水换热器与混合降温器之间连接有第二烟气管道，混合降温器与蒸发器之间连接有第三烟气管道，在蒸发器的出气管路上设有回气管与混合降温器连接，水箱与气-水换热器之间连接有循环水管，在循环水管上设有循环泵，气-水换热器、混合降温器和热泵热水器本体分别连接有冷凝水管，各冷凝水管与水-水换热器连接，水-水换热器连接有加热的源水的水管，水-水换热器通过进水管与热泵热水器本体连接，在进水管路上设有水泵，空气源热泵热水器本体与水箱之间连接有出水管。

所述第一烟气管道的进口为双进口结构。

所述第三烟气管道中设有中和剂投放器。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1)鉴于在取暖季节燃气锅炉的烟气排热和空气源热泵热水器的需热，在时空上是一致的，在能量上是互补的，因此本技术的重要特征就是将燃气锅炉的低温烟气排热和空气源热泵热水器的需热结合起来，使燃气锅炉的排烟的热能转化为空气源热泵热水器的热源，给空气源热泵热水器创造了能够高效运行的环境，解决了空气源热泵热水器在冬季运行的难题，在降低制热成本的同时也回收了大量的冷凝水，减少燃气锅炉向大气中排放的有害气体，实现节能、减排、节水的环境效益社会效益。

2)根据北方的气候特点，春夏秋三季的气温都适合空气源热泵热水器的运行，只有冬季低温时受到影响。采用本技术后，将冬季取暖的燃气锅炉的烟气经降温脱水处理，回用给空气源热泵热水器做热源，可以产生一举多得的效果。从全年来分析，取暖锅炉排烟和热泵的高效运行在时空上是互补的，即气温较高(≥14℃)时，热泵工作环境较好，在高效区工作，COP值在夏季可达到4-6，春秋季可达到3-5.冬季气温下降时热泵运行环境恶化甚至不能运行，但取暖锅炉开始运行，锅炉排烟气余热可以利用，又使热泵的工作环境得到改善，而且气温越低，锅炉负荷越大，排出烟气余热越多，热泵可转换的热能越多。由于烟气温度可根据热泵的需要进行调整，热泵可以获得比春夏秋季还好的环境温度和运行条件，COP值可以达到4-6，在此意义上，凡有燃气设备烟气余热回用的条件下，空气源热泵在寒冷地区的应用不再受结霜和低效的问题的制约。

附图说明

图1为本实用新型烟气热泵热水器原理方框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型烟气热泵热水器作进一步详细描述。

如图1所示，本实用新型烟气热泵热水器，包括空气源热泵热水器本体1和蒸发器2、气-水换热器5、混合降温器6、水-水换热器10和水箱3，气-水换热器5与燃气锅炉4的烟气通道之间连接有第一烟气管道11，气-水换热器5与混合降温器6之间连接有第二烟气管道，混合降温器6与蒸发器2之间连接有第三烟气管道，在蒸发器2的出气管路上设有回气管12与混合降温器6连接，水箱3与气-水换热器5之间连接有循环水管，在循环水管上设有循环泵8，气-水换热器5、混合降温器6和热泵热水器本体1分别连接有冷凝水管，各冷凝水管与水-水换热器10连接，水-水换热器10连接有加热的源水的水管，水-水换热器10通过进水管与热泵热水器本体1连接，在进水管路上设有水泵9，空气源热泵热水器本体1与水箱3之间连接有出水管。其中第一烟气管道的进口为双进口结构，在第三烟气管道中设有中和剂投放器7。